Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong chiến lược hiện đại hóa cơ sở hạ tầng hành chính và đô thị, việc quy hoạch các trung tâm dịch vụ công tập trung kết hợp không gian làm việc và lưu trú đóng vai trò quan trọng nhằm tinh giản thủ tục, nâng cao hiệu quả phục vụ nhân dân. Tại tỉnh Quảng Ninh, Ủy ban nhân dân tỉnh đã phê duyệt quy hoạch khu hành chính tập trung mới tại phường Bãi Cháy, thành phố Hạ Long, bao gồm cả trụ sở làm việc của Chi cục Thuế và các hạng mục phụ trợ. Đề tài khóa luận tốt nghiệp "Thiết kế công trình tòa nhà chung cư Phường Bãi Cháy Thành Phố Hạ Long tỉnh Quảng Ninh" của sinh viên Nguyễn Nhã Long (chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng, Trường Đại học Lâm Nghiệp) được thực hiện nhằm giải quyết bài toán thiết kế hoàn chỉnh từ kiến trúc, kết cấu phần ngầm, kết cấu phần thân đến giải pháp tổ chức thi công cho một công trình cao tầng cụ thể.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án được xác định rõ ràng gồm 5 nhiệm vụ chính:

  1. Phân tích bối cảnh quy hoạch, đặc điểm vị trí và thiết lập giải pháp kiến trúc tổng thể, mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt và giao thông cho công trình tổ hợp chung cư kết hợp văn phòng.
  2. Xây dựng giải pháp kết cấu chịu lực, lựa chọn vật liệu, sơ bộ kích thước tiết diện cấu kiện (cột, dầm, sàn, vách thang máy) và tính toán các loại tải trọng tác động (tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió tĩnh) theo tiêu chuẩn Việt Nam.
  3. Khảo sát điều kiện địa chất thủy văn, so sánh lựa chọn phương án móng cọc ép bê tông cốt thép đúc sẵn và thực hiện tính toán chi tiết móng cọc đài thấp dưới chân cột khung trục.
  4. Tính toán, kiểm tra khả năng chịu lực và bố trí cốt thép cho các cấu kiện chịu lực chính phần thân (cột khung, dầm chính dầm phụ, bản sàn toàn khối).
  5. Lập biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công cho một tầng điển hình, bao gồm thiết kế ván khuôn, biện pháp gia công lắp dựng cốt thép, đổ bê tông và lựa chọn máy móc thi công.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Kết cấu bê tông cốt thép toàn khối và quy trình công nghệ thi công tòa nhà hỗn hợp 6 tầng.
  • Phạm vi không gian: Công trình xây dựng trên lô đất có diện tích $4.600 \text{ m}^2$ (khu đất tính toán công trình $2.500 \text{ m}^2$) tại Khu 7, phường Bãi Cháy, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh.
  • Quy mô công trình: Gồm 6 tầng nổi và 1 tầng mái tum, tổng chiều cao $25,2 \text{ m}$, diện tích xây dựng $796,68 \text{ m}^2$, mật độ xây dựng $32%$.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận vận dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng hiện hành của Việt Nam kết hợp các phương pháp giải tích và mô hình hóa số:

Hệ thống tiêu chuẩn và quy chuẩn áp dụng:

  • TCVN 4451:2012: Nguyên tắc thiết kế nhà ở - Yêu cầu thiết kế kiến trúc.
  • TCVN 5574:2012: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.
  • TCVN 2737:1995: Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế.
  • TCXD 198:1997: Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối.
  • TCVN 10304:2014: Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế.

Tài liệu lý thuyết tham khảo:

  • Giáo trình "Kết cấu Bê tông cốt thép (Phần cấu kiện cơ bản và Kết cấu nhà cửa)" của GS.TS. Phan Quang Minh, GS.TS. Ngô Thế Phong, GS.TS. Nguyễn Đình Cống.
  • Tài liệu "Khung Bê tông cốt thép" và "Sàn sườn BTCT toàn khối" của PGS.TS. Lê Bá Huế và GS.TS. Nguyễn Đình Cống.

Phương pháp nghiên cứu và công cụ tính toán:

  • Phương pháp mô hình hóa phần tử hữu hạn: Sử dụng phần mềm SAP2000 và ETABS để thiết lập sơ đồ không gian 3D của hệ kết cấu khung - vách, gán tải trọng và xác định tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất ($N, M, Q$) tại các tiết diện cấu kiện.
  • Phương pháp giải tích móng cọc: Xác định sức chịu tải của cọc đơn theo chỉ tiêu cơ lý đất nền qua công thức bán thực nghiệm Meyerhof và công thức của Viện Kiến trúc Nhật Bản dựa trên số liệu thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT).
  • Phương pháp tính toán cấu kiện bê tông cốt thép: Tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên/phẳng, dầm chịu uốn theo tiết diện chữ nhật và chữ T, bản sàn theo sơ đồ khớp dẻo và biến dạng đàn hồi.
  • Nguồn dữ liệu: Báo cáo khảo sát địa chất công trình tại thực địa gồm 5 lớp đất tại hiện trường Bãi Cháy và các số liệu áp lực gió vùng ven biển Quảng Ninh.

Thiết kế và giải pháp kỹ thuật

Đặc tính kỹ thuật của vật liệu sử dụng:

  • Bê tông: Cấp độ bền B25 có cường độ chịu nén tính toán $R_b = 14,5 \text{ MPa}$ ($1.450 \text{ T/m}^2$), cường độ chịu kéo tính toán $R_{bt} = 1,05 \text{ MPa}$ ($105 \text{ T/m}^2$), mô đun đàn hồi $E_b = 2,9 \times 10^4 \text{ MPa}$, khối lượng riêng $2.500 \text{ daN/m}^3$. Bê tông lót đài móng cấp B12,5 dày $10 \text{ cm}$.
  • Cốt thép chịu lực chính (cột, dầm, đài móng): Thép thanh nhóm AII (tương đương CB300V) có cường độ tính toán $R_s = 280 \text{ MPa}$.
  • Cốt thép đai, thép giá, cốt thép cấu tạo và thép bản sàn: Thép nhóm AI (tương đương CB240T) có cường độ tính toán $R_s = 225 \text{ MPa}$ ($d < 10 \text{ mm}$), mô đun đàn hồi $E_s = 21 \times 10^4 \text{ MPa}$.
  • Vật liệu xây và hoàn thiện: Gạch chỉ $6,5 \times 10,5 \times 22 \text{ cm}$ mác vữa M75; vữa trát xi măng cát, sơn phủ và bitum chống thấm.

Giải pháp kết cấu chịu lực:

  • Công trình sử dụng hệ kết cấu khung - tường bê tông cốt thép toàn khối. Hệ thống khung (cột, dầm) tiếp nhận tải trọng thẳng đứng; vách thang máy bê tông cốt thép dày $300 \text{ mm}$ ở trung tâm đảm nhận vai trò lõi cứng tiếp nhận phần lớn tải trọng ngang (gió).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu công trình và giải pháp kiến trúc

Chương này mô tả thông số quy hoạch, phân khu chức năng và hình khối kiến trúc của công trình:

  • Chủ đầu tư: Ủy ban nhân dân tỉnh Quảng Ninh.
  • Vị trí và mặt bằng: Khu đất $4.600 \text{ m}^2$, diện tích lô đất thiết kế $2.500 \text{ m}^2$. Kích thước mặt bằng hình chữ nhật gồm khối chính $(32,00 \times 24,00) \text{ m}$ kết hợp sảnh phụ $(16,3 \times 1,76) \text{ m}$, tổng diện tích xây dựng $S_{xd} = 796,68 \text{ m}^2$. Hệ số sử dụng đất/mật độ xây dựng đạt $0,32$.
  • Chiều cao công trình: Tầng 1 cao $4,9 \text{ m}$; tầng 2 đến tầng 6 cao $3,6 \text{ m}$; tầng mái tum cao $2,3 \text{ m}$; tổng chiều cao tính từ cốt tự nhiên đến đỉnh mái là $25,2 \text{ m}$.
  • Phân chia công năng: Tầng 1 bố trí sảnh đón tiếp, văn phòng quản lý, quầy giao dịch dịch vụ và siêu thị mini; từ tầng 2 đến tầng 6 là các căn hộ chung cư phục vụ cán bộ và nhân dân.
  • Hệ thống giao thông: Bố trí hành lang giữa rộng $2,4 \text{ m}$. Giao thông đứng gồm 2 thang máy tải khách và 1 thang bộ thoát hiểm tại trung tâm, bổ sung thêm 1 thang bộ độc lập ở mặt ngoài phía Tây chạy suốt từ tầng 1 đến tầng 6.

Chương 2: Xây dựng giải pháp kết cấu và tải trọng tính toán

Chương 2 phân tích cơ sở lý thuyết chọn sơ đồ chịu lực, sơ bộ kích thước tiết diện và tính toán các thành phần tải trọng tác động:

  • Lựa chọn hệ kết cấu: Phân tích ưu nhược điểm của 4 sơ đồ (khung thuần túy, khung - tường, lõi cứng, khung - lõi), từ đó chọn hệ kết cấu khung - tường toàn khối phù hợp cho công trình 6 tầng.
  • Sơ bộ kích thước tiết diện:
Cấu kiện Vị trí / Ký hiệu Nhịp / Vùng tầng Kích thước tiết diện ($b \times h$ hoặc $h_s, h_v$)
Cột Cột giữa Tầng 1 - 3 $70 \times 70 \text{ cm}$ ($A = 4.900 \text{ cm}^2$)
Cột biên Tầng 1 - 3 $50 \times 50 \text{ cm}$ ($A = 2.500 \text{ cm}^2$)
Cột giữa Tầng 4 - 6 $55 \times 55 \text{ cm}$ ($A = 3.025 \text{ cm}^2$)
Cột biên Tầng 4 - 6 $40 \times 40 \text{ cm}$ ($A = 1.600 \text{ cm}^2$)
Vách lõi Vách thang máy Suốt chiều cao Chiều dày $h_v = 300 \text{ mm}$ (thỏa mãn $H_t/20 = 270 \text{ mm}$)
Dầm Dầm chính Nhịp $8,0 \text{ m}$ $80 \times 40 \text{ cm}$ (giải pháp dầm bẹt)
Dầm phụ Nhịp $8,0 \text{ m}$ $60 \times 40 \text{ cm}$ (hoặc $60 \times 30 \text{ cm}$)
Sàn Sàn phòng căn hộ $8,0 \times 8,0 \text{ m}$ Chiều dày $h_s = 15 \text{ cm}$
Sàn vệ sinh $5,0 \times 2,0 \text{ m}$ Chiều dày $h_s = 10 \text{ cm}$
Sàn hành lang / Mái Đa dạng Hành lang $15 \text{ cm}$; Mái $12 \text{ cm}$; Cầu thang $10 \text{ cm}$
  • Xác định tải trọng đơn vị:
    • Tĩnh tải sàn căn hộ $g_s = 571,5 \text{ daN/m}^2$; sàn vệ sinh $g_s = 450,5 \text{ daN/m}^2$; sàn hành lang $g_s = 434 \text{ daN/m}^2$; sàn mái $g_s = 501,5 \text{ daN/m}^2$; bản thang bộ $g_s = 544 \text{ daN/m}^2$.
    • Tĩnh tải tường xây: Tường dày $220 \text{ mm}$ có trọng lượng $513,6 \text{ daN/m}^2$; tường dày $110 \text{ mm}$ có trọng lượng $295,8 \text{ daN/m}^2$.
    • Hoạt tải tính toán (theo TCVN 2737:1995): Phòng ngủ $240 \text{ daN/m}^2$; phòng khách/vệ sinh $195 \text{ daN/m}^2$; ban công $240 \text{ daN/m}^2$; thang bộ $360 \text{ daN/m}^2$; tầng mái $112,5 \text{ daN/m}^2$.
  • Tải trọng gió: Xác định giá trị áp lực gió tĩnh theo phương X và phương Y tại các cao trình tầng với hệ số vượt tải $\gamma = 1,2$.
  • Tổ hợp tải trọng: Thiết lập 6 trường hợp tổ hợp tải trọng (TH1: Tĩnh tải + Hoạt tải; TH2: Tĩnh tải + 0,9 Hoạt tải + Gió X; TH3: Tĩnh tải + 0,9 Hoạt tải + Gió XX; TH4: Tĩnh tải + 0,9 Hoạt tải + Gió Y; TH5: Tĩnh tải + 0,9 Hoạt tải + Gió YY; TH6: Tổ hợp bao).

Chương 3: Thiết kế kết cấu ngầm công trình

Chương 3 giải quyết bài toán nền móng trên cơ sở khảo sát địa chất:

  • Cấu tạo địa tầng công trường:
    • Lớp 1: Đất lấp, bề dày $1,0 \text{ m}$, dung trọng $\gamma = 17 \text{ kN/m}^3$.
    • Lớp 2: Sét pha dẻo cứng, bề dày $7,5 \text{ m}$, $\gamma = 18,2 \text{ kN/m}^3, q_c = 4.800 \text{ kPa}, c = 19 \text{ kPa}, \varphi = 17^\circ, E = 9.000 \text{ kPa}$.
    • Lớp 3: Sét pha dẻo chảy, bề dày $6,7 \text{ m}$, $\gamma = 18,5 \text{ kN/m}^3, q_c = 520 \text{ kPa}, c = 10 \text{ kPa}, \varphi = 16^\circ, E = 10.000 \text{ kPa}$.
    • Lớp 4: Cát bụi chặt vừa, bề dày $8,8 \text{ m}$, $\gamma = 19,0 \text{ kN/m}^3, q_c = 4.200 \text{ kPa}, \varphi = 30^\circ, E = 10.000 \text{ kPa}$.
    • Lớp 5: Cát hạt trung chặt vừa rất dày, $\gamma = 19,2 \text{ kN/m}^3, q_c = 8.500 \text{ kPa}, c = 1 \text{ kPa}, \varphi = 35^\circ, E = 31.000 \text{ kPa}$. Mực nước ngầm ở sâu vô cùng.
  • Phương án móng: So sánh móng cọc đóng, móng cọc ép đúc sẵn và cọc khoan nhồi; tác giả lựa chọn phương án cọc bê tông cốt thép đúc sẵn thi công bằng phương pháp ép, mũi cọc ngàm vào lớp cát hạt trung (lớp 5).
  • Tính toán sức chịu tải của cọc đơn:
    • Sức chịu tải theo vật liệu: $R_{VL} = 205,8 \text{ T}$.
    • Sức chịu tải theo công thức Meyerhof: $R_{Meyerhof} = 145,9 \text{ T}$.
    • Sức chịu tải theo công thức Nhật Bản: $R_{NB} = 147,6 \text{ T}$.
    • Lựa chọn sức chịu tải thiết kế cọc: $R = \min(R_{VL}, R_{Meyerhof}, R_{NB}) = 146 \text{ T}$.
  • Tính toán móng M1 dưới cột C1 khung trục 2:
    • Tải trọng chân cột tính toán: $N = 4.123,7 \text{ kN}, M = 123,4 \text{ kNm}$.
    • Số lượng cọc yêu cầu: $n = 3,6 \rightarrow$ bố trí 4 cọc ép tiết diện $30 \times 30 \text{ cm}$ (hoặc $40 \times 40 \text{ cm}$).
    • Kích thước đài cọc: $B_d \times L_d = 2,0 \times 2,0 \text{ m}$ (kích thước tính toán diện tích đáy đài $2,4 \times 2,4 \text{ m}$), chiều cao đài $h_m = 1,8 \text{ m}$ ($h_0 = 1,7 \text{ m}$).
    • Phân phối phản lực đầu cọc: $P_{max}^{tt} = 1.304,5 \text{ kN}; P_{min}^{tt} = 1.186,2 \text{ kN}$ (tất cả các cọc đều chịu nén).
    • Tính toán uốn và bố trí cốt thép đài: Mômen uốn tại mép cột $M_I = 836,5 \text{ kNm}$, diện tích cốt thép yêu cầu $A_{sI} = 19,5 \text{ cm}^2$. Tác giả chọn bố trí lưới thép $14\Phi18a150$ ($A_s = 35,6 \text{ cm}^2$, hàm lượng $\mu = 0,089% > \mu_{min} = 0,05%$). Mômen theo phương II-II đạt $M_{II} = 770,9 \text{ kNm}$.

Chương 4: Thiết kế cấu kiện phần thân công trình

Chương 4 tập trung tính toán nội lực và thiết kế cốt thép cho các cấu kiện khung chịu lực:

  • Thiết kế cột: Xuất nội lực từ phần mềm phân tích kết cấu cho các cột điển hình (cột C1, C2). Tính toán cốt thép theo bài toán chịu nén lệch tâm xiên theo TCVN 5574:2012, bố trí cốt thép dọc nhóm AII đối xứng và cốt đai nhóm AI chống nở ngang.
  • Thiết kế dầm: Tính toán dầm chính D3-1 ($80 \times 40 \text{ cm}$) và dầm phụ DP3-1 ($60 \times 40 \text{ cm}$ / $60 \times 30 \text{ cm}$). Tại gối dầm tính toán theo tiết diện chữ nhật chịu mômen âm; tại nhịp tính toán theo tiết diện chữ T có cánh chịu nén nhằm phát huy khả năng chịu nén của bản sàn bê tông. Bố trí cốt thép chịu uốn và cốt đai chống cắt trên tiết diện nghiêng.

Chương 5: Thiết kế kết cấu sàn công trình

Chương 5 trình bày cơ sở lý thuyết và tính toán cốt thép bản sàn:

  • Cơ sở tính toán: Bản sàn sườn đổ toàn khối có tỷ số kích thước các cạnh $l_2 / l_1 \le 2$ được tính toán theo sơ đồ bản làm việc hai phương dựa trên phương pháp khớp dẻo / đàn hồi.
  • Tính toán các ô sàn điển hình:
    • Ô sàn phòng làm việc/căn hộ S1 kích thước $8,0 \times 8,0 \text{ m}$, chiều dày $h_s = 15 \text{ cm}$, chịu tổng tải trọng $q_0 = 399 \text{ daN/m}^2$.
    • Ô sàn vệ sinh kích thước $5,0 \times 2,0 \text{ m}$, chiều dày $h_s = 10 \text{ cm}$, chịu tải trọng $q_0 = 370,5 \text{ daN/m}^2$.
  • Bố trí cốt thép: Cốt thép nhịp được đặt ở lớp dưới theo hai phương, cốt thép mũ gối chịu mômen âm được bố trí ở lớp trên tại các vị trí liên kết với hệ dầm đỡ.

Chương 6: Thi công phần thân công trình

Chương 6 lập biện pháp tổ chức và kỹ thuật thi công cho kết cấu bê tông cốt thép tầng điển hình:

  • Phân đợt và phân đoạn thi công: Chia quá trình thi công mỗi tầng thành 2 đợt chính: Đợt 1 đổ bê tông cột; Đợt 2 ghép ván khuôn và đổ bê tông hệ dầm - sàn. Mặt bằng được chia thành các phân đoạn thi công nhịp nhàng để tạo dòng công nghệ liên tục.
  • Thiết kế ván khuôn và cột chống: Sử dụng hệ ván khuôn thép định hình kết hợp cột chống điều chỉnh được:
    • Thiết kế ván khuôn cột $70 \times 70 \text{ cm}$, gông thép định hình chịu áp lực ngang của vữa bê tông tươi.
    • Tổ hợp ván khuôn đáy và thành cho dầm chính D3-1 ($80 \times 40 \text{ cm}$) và dầm phụ DP3-1 ($60 \times 30 \text{ cm}$).
    • Tổ hợp ván khuôn sàn cho ô sàn S1 kích thước $(3,01 \times 3,01) \text{ m}$.
    • Kiểm tra điều kiện bền và độ võng của các tấm ván khuôn, sườn dọc, sườn ngang và thanh chống thép.
  • Kỹ thuật cốt thép và bê tông:
    • Quy định chi tiết yêu cầu kỹ thuật gia công, uốn, nối buộc cốt thép và nghiệm thu chiều dày lớp bê tông bảo vệ.
    • Biện pháp đổ và đầm bê tông thương phẩm bằng máy đầm dùi cho cột và máy đầm bàn/đầm dùi cho sàn dầm; quy trình dưỡng ẩm và tiêu chuẩn tháo dỡ cốp pha chịu lực.
  • Lựa chọn thiết bị thi công: Bố trí cần trục tháp phục vụ vận chuyển vật liệu theo phương đứng và máy bơm bê tông cần/tĩnh phục vụ công tác đổ bê tông tầng điển hình.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật chính đạt được:

  • Thiết lập hoàn chỉnh hồ sơ tính toán kết cấu cho tòa nhà 6 tầng ($25,2 \text{ m}$) tại phường Bãi Cháy với các thông số cấu kiện cụ thể:
Hạng mục cấu kiện Thông số kích thước Bố trí cốt thép / Sức chịu tải
Móng cọc M1 Đài $2,0 \times 2,0 \times 1,8 \text{ m}$, 4 cọc ép Sức chịu tải cọc $R = 146 \text{ T}$; Thép đài $14\Phi18a150$ ($A_s = 35,6 \text{ cm}^2$)
Cột tầng 1-3 Cột giữa $70 \times 70 \text{ cm}$; Cột biên $50 \times 50 \text{ cm}$ Thép dọc nhóm AII, đai nhóm AI theo tính toán lệch tâm xiên
Dầm chính D3-1 $b \times h = 80 \times 40 \text{ cm}$ (nhịp $8,0 \text{ m}$) Dầm bẹt BTCT B25, tính toán chịu uốn tiết diện chữ T
Dầm phụ DP3-1 $b \times h = 60 \times 40 \text{ cm}$ (nhịp $8,0 \text{ m}$) Thép dọc nhóm AII, đai nhóm AI chống cắt
Bản sàn S1 $h_s = 15 \text{ cm}$ (ô sàn $8,0 \times 8,0 \text{ m}$) Thép nhóm AI tính theo sơ đồ khớp dẻo hai phương
Ván khuôn tầng Thép định hình + cột chống thép Tổ hợp ván khuôn cột $70 \times 70$, dầm $80 \times 40$, sàn $3,01 \times 3,01 \text{ m}$

Giải pháp kỹ thuật tác giả đề xuất:

  • Đề xuất giải pháp dầm bẹt ($80 \times 40 \text{ cm}$) cho nhịp dầm $8,0 \text{ m}$, giúp giảm chiều cao tiết diện dầm từ mức thông thường ($60 - 80 \text{ cm}$) xuống còn $40 \text{ cm}$, qua đó gia tăng chiều cao thông thủy cho tầng nhà, thuận lợi cho việc bố trí đường ống kỹ thuật cơ điện mà vẫn đảm bảo khả năng chịu lực.
  • Lựa chọn giải pháp móng cọc ép tĩnh đúc sẵn cắm sâu vào tầng cát chặt (lớp 5) ở cao độ khoảng $-20 \text{ m}$ đến $-23,65 \text{ m}$, khắc phục triệt để vùng đất yếu (lớp sét pha dẻo chảy lớp 3 dày $6,7 \text{ m}$) và hạn chế tiếng ồn, rung động đối với đô thị Bãi Cháy.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế từ phạm vi đồ án:

  • Khóa luận tập trung tính toán chi tiết cho một số cấu kiện đại diện điển hình (móng M1 dưới cột C1; khung trục 2; dầm D3-1, DP3-1; ô sàn S1; tổ chức thi công 1 tầng điển hình) mà chưa triển khai chi tiết toàn bộ các khung và cấu kiện móng khác trong công trình.
  • Phân tích tải trọng ngang mới chỉ dừng lại ở tính toán thành phần gió tĩnh theo TCVN 2737:1995, chưa xét đến thành phần gió động và tải trọng động đất tác động lên công trình ven biển.

Hướng mở rộng tiếp theo:

  • Bổ sung mô hình hóa động đất theo TCVN 9386:2012 để kiểm tra ứng xử phi tuyến của hệ khung - vách trong điều kiện chịu tải trọng động phức tạp.
  • Ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM - Building Information Modeling) để phối hợp kiểm tra xung đột không gian giữa kết cấu dầm bẹt và hệ thống cơ điện (MEP), đồng thời quản lý tiến độ thi công 4D.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng sử dụng: Sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật công trình xây dựng, Kỹ thuật xây dựng dân dụng và công nghiệp đang thực hiện đồ án tốt nghiệp kỹ sư hoặc đồ án môn học Kết cấu Bê tông cốt thép, Nền móng và Tổ chức thi công.
  • Nội dung tham khảo giá trị:
    • Bảng số liệu chi tiết về phân tích tải trọng tĩnh tải từng lớp hoàn thiện của các phòng chức năng và hoạt tải theo TCVN 2737:1995.
    • Trình tự so sánh sức chịu tải cọc đơn theo các phương pháp bán thực nghiệm (Meyerhof và Nhật Bản) dựa trên số liệu SPT thực tế.
    • Phương pháp sơ bộ và cấu tạo dầm bẹt khẩu độ lớn ($8,0 \text{ m}$) trong nhà nhiều tầng.
    • Bảng tính tổ hợp và kiểm tra cường độ - độ võng hệ ván khuôn thép định hình cho cột, dầm chính và sàn tầng điển hình.

Câu hỏi thường gặp

1. Quy mô xây dựng, chiều cao và công năng chính của công trình là gì? Công trình gồm 6 tầng nổi và 1 tầng mái tum với tổng chiều cao $25,2 \text{ m}$ (tầng 1 cao $4,9 \text{ m}$, tầng 2-6 cao $3,6 \text{ m}$, tầng mái cao $2,3 \text{ m}$). Diện tích xây dựng là $796,68 \text{ m}^2$ trên khuôn viên khu đất $2.500 \text{ m}^2$ (mật độ xây dựng $32%$). Tầng 1 làm khu văn phòng, dịch vụ, quản lý và siêu thị; tầng 2 đến tầng 6 là các căn hộ chung cư.

2. Vì sao tác giả lựa chọn tiết diện dầm chính là $80 \times 40 \text{ cm}$ thay vì tiết diện dầm chữ nhật thông thường? Với nhịp dầm chính dài $8,0 \text{ m}$, chiều cao dầm thông thường theo công thức $(1/8 \div 1/14)L$ sẽ dao động từ $0,57 \text{ m}$ đến $1,0 \text{ m}$. Tác giả chọn phương án dầm bẹt cao $40 \text{ cm}$ và mở rộng bề rộng lên $80 \text{ cm}$ (tuân theo nguyên tắc giảm $1 \text{ cm}$ chiều cao thì tăng bề rộng từ 1 đến 3 lần) nhằm đảm bảo chiều cao thông thủy và tạo không gian thông thoáng cho kiến trúc căn hộ.

3. Phương án móng của công trình được lựa chọn như thế nào và sức chịu tải tính toán của cọc là bao nhiêu? Công trình sử dụng móng cọc ép bê tông cốt thép đúc sẵn cắm mũi vào lớp đất số 5 (cát hạt trung chặt vừa). Sức chịu tải thiết kế của cọc được xác định là $R = 146 \text{ T}$, chọn từ giá trị nhỏ nhất giữa sức chịu tải theo vật liệu ($205,8 \text{ T}$), theo công thức Meyerhof ($145,9 \text{ T}$) và theo công thức Nhật Bản ($147,6 \text{ T}$).

4. Địa tầng tại khu vực xây dựng gồm những lớp đất nào? Địa tầng gồm 5 lớp: Lớp 1 (Đất lấp dày $1,0 \text{ m}$); Lớp 2 (Sét pha dẻo cứng dày $7,5 \text{ m}$, $q_c = 4.800 \text{ kPa}$); Lớp 3 (Sét pha dẻo chảy dày $6,7 \text{ m}$, $q_c = 520 \text{ kPa}$); Lớp 4 (Cát bụi chặt vừa dày $8,8 \text{ m}$, $q_c = 4.200 \text{ kPa}$); Lớp 5 (Cát hạt trung chặt vừa rất dày, $q_c = 8.500 \text{ kPa}$). Mực nước ngầm ở sâu vô cùng.

5. Vật liệu bê tông và cốt thép chịu lực chính dùng trong đồ án có thông số kỹ thuật ra sao? Bê tông toàn khối có cấp độ bền B25 với cường độ chịu nén $R_b = 14,5 \text{ MPa}$, cường độ chịu kéo $R_{bt} = 1,05 \text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_b = 2,9 \times 10^4 \text{ MPa}$. Cốt thép chịu lực chính cột, dầm, đài cọc dùng nhóm AII ($R_s = 280 \text{ MPa}$); cốt đai, thép bản sàn và thép cấu tạo dùng nhóm AI ($R_s = 225 \text{ MPa}$).

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Nhã Long đã giải quyết một cách toàn diện và đồng bộ các yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế kiến trúc, kết cấu và tổ chức thi công tòa nhà chung cư 6 tầng tại thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh. Công trình áp dụng giải pháp hệ kết cấu khung - tường bê tông cốt thép B25 kết hợp dầm bẹt và móng cọc ép đài thấp cắm vào tầng cát chặt, đảm bảo tính ổn định và tối ưu không gian sử dụng. Các tính toán kết cấu phần thân, kết cấu ngầm và biện pháp ván khuôn tầng điển hình đều tuân thủ chặt chẽ hệ thống tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam hiện hành, mang lại giá trị tham khảo chuyên môn rõ ràng cho sinh viên và kỹ sư ngành kỹ thuật xây dựng.